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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Schließringbolzens,
der eine Haltegeometrie aufweist. Ferner betrifft die Erfindung
einen Schließringbolzen
mit einem Schaft, der eine Haltegeometrie aufweist, die als radial
umlaufende Rillen ausgebildet ist.
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Aus
DE 20 2006 011 950
U1 ist ein derartiges Verfahren und ein derartiger Schließringbolzen
bekannt, wobei der Schließringbolzen
ausschließlich mittels
Walzverfahren hergestellt wird.
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DE 938 578 B beschreibt
ein Verfahren zum Herstellen von Holzschrauben aus einem Rundstab, wobei
der Rundstab in drei Arbeitsgängen
zwischen jeweils zwei Formwerkzeugen gepresst wird. Im ersten Arbeitsgang
wird der Rundstab zu einem annähernd
rechteckigen Quer schnitt gepresst. In den darauf folgenden Schritten
wird das Gewinde eingepresst, wobei auch wieder ein runder Querschnitt hergestellt
wird.
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Schließringbolzen
dienen in Verbindung mit Schließringen
als zweiteilige Verbindungselemente für hochfeste Verbindungen an
vorgelochten Werkstücken.
Die Kombination von Schließringbolzen
und Schließring
wird auch allgemein als Schließringbolzensystem
bezeichnet. Mit Schließringbolzensystemen
lassen sich vorgespannte und vibrationssichere Verbindungen realisieren.
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Die
Herstellung einer Verbindung mit einem Schließringbolzensystem beginnt mit
dem Einsetzen des Schließring bolzens
in eine Öffnung
im Werkstück.
Ein Bolzenkopf des Schließringbolzens
liegt dann an einer Oberfläche
des Werkstücks
an. Von der anderen Seite des Werkstücks wird anschließend der
Schließring über den
Schließringbolzen
geführt. Mit
einem entsprechenden Verarbeitungs gerät wird dann am Schließringbolzen
gezogen, wobei ein Mundstück
des Verarbeitungsgeräts über den Schließring gestülpt wird
und diesen dabei plastisch verformt, so dass dieser eine formschlüssige Verbindung
mit der Haltegeometrie des Schließringbolzens eingeht. Durch
das Ziehen am Schließringbolzen wird
dieser elastisch gedehnt und so eine Vorspannkraft auf das Werkstück ausgeübt. Bei
Erreichen einer vorbestimmten Zugkraft reißt der Schließringbolzen
an einer vorbestimmten Sollbruchstelle, und das Setzgerät kann entfernt
werden. Damit ist der Setzvorgang abgeschlossen.
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Schließringbolzen
müssen
hohe Scher- und Zugspannungen aufnehmen. Sie werden daher in der
Regel in mehrstufigen Verfahren hergestellt, die die Schritte Kaltumformung,
Walzen, Wärmebehandlung
und abschließende
Oberflächenbehandlung aufweisen.
Bei der Kaltumformung wird dabei die äußere, grobe Form des Schließringbolzens
erzeugt, während
die Haltegeometrie durch Walzen eingeprägt werden. Die Haltegeometrie
muss hohe Zugkräfte
aufnehmen können
und die Sollbruchlast in engen Grenzen definiert sein, so dass im
Anschluss an das Walzen eine Wärmebehandlung
des Schließringbolzens
erforderlich ist. Ein derartiges Fertigungsverfahren ist aufwändig und
daher kostenintensiv.
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Der
Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den für die Herstellung des Schließringbolzens erforderlichen
Aufwand gering zu halten.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass
die Haltegeometrie in einen stillstehenden Rohling eingepresst wird.
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Durch
das Einpressen der Haltegeometrie erfolgt eine so starke Kaltverfestigung
des Rohlings bzw. der Haltegeometrie, dass eine anschließende Wärmebehandlung
vollständig
entfallen kann. Gegenüber
dem Walzen erhöht
sich dabei auch die Prozessgeschwindigkeit, da die vollständige Haltegeometrie
in einem Schritt eingebracht wird während beim Walzen die Haltegeometrie
nach und nach ausgeformt wird. Die Haltegeometrie ist dabei auch
nicht mehr auf umlaufende Ausformungen beschränkt, sondern kann variabel
gestaltet werden.
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Bevorzugterweise
wird der Rohling von einem Draht abgetrennt. Dies kann sowohl gleichzeitig beim
Einpressen der Haltegeometrie erfolgen, als auch schon zu einem
früheren
Zeitpunkt. Ein Draht ist relativ kostengünstig im gewünschten
Durchmesser direkt vom Drahthersteller beziehbar. Der Draht verfügt über eine
Festigkeit, die es erlaubt, durch eine definierte Sollbruchstellensymmetrie
eine definierte Bruchlast des Bolzens zu generieren.
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Bevorzugterweise
wird eine Sollbruchstelle eingepresst. Mit einer Sollbruchstelle
kann die beim Abschluss des Setzvorgangs erforderliche Abrisskraft
eingestellt wer den. Gleichzeitig wird auch definiert, an welcher
Stelle der Schließringbolzen
reißt. Das
Einpressen der Sollbruchstelle stellt dabei eine einfache Möglichkeit
zum Einbringen einer Durchmesserverringerung des Schließringbolzens
dar. Es ist auch möglich,
die Sollbruchstelle gleichzeitig mit der Haltegeometrie in den Rohling
einzupressen.
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Bevorzugterweise
wird an einem Ende des Rohlings ein Bolzenkopf angepresst. Der Rohling kann
dadurch zunächst
einen konstanten Durchmesser über
seine gesamte Länge
aufweisen. Die Durchmesservergrößerung im
Bereich des Bolzenkopfs, die zur Anlage an einem Werkstück benötigt wird, wird
dabei durch die beim Pressen auftretenden Fließvorgänge erzeugt.
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Vorzugsweise
wird zum Pressen mindestens ein zumindest zweiteiliges Formwerkzeug
verwendet. Bei einem zweiteiligen Formwerkzeug werden die beiden
Teile des Formwerkzeugs gegen den Rohling gepresst und erzeugen
so die gewünschte
Umformung. Ein zweiteiliges Formwerkzeug ist dabei in der Regel
relativ günstig
herzustellen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
erfolgt das Einpressen der Haltegeometrie, der Sollbruchstelle und
des Bolzenkopfes gleichzeitig mit oder nach dem Abtrennen des Rohlings.
Die Umformung des Schließringbolzens
aus einem Draht kann also in einem Schritt mit dem Abtrennen des
Rohlings vom Draht erfolgen. Durch das gleichzeitige Ausführen mehrerer
Umformschritte wird für
die Umformung des Schließringbolzens
sehr wenig Zeit benötigt.
Dadurch ist eine hohe Prozessgeschwindigkeit realisierbar.
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Bevorzugterweise
wird am vom Bolzenkopf abgewandten Ende des Rohlings eine Spitze
angeformt. Diese Spitze erleichtert das Einführen des Bolzenkopfs in die Öffnungen
der Werkstücke,
aber auch das Überstreifen
des Schließrings
und das Ansetzen des Setzgeräts.
Es ist dabei denkbar, dass die Spitze gleichzeitig mit dem Einpressen
der Haltegeometrie angeformt wird oder direkt beim Abschneiden des
Drahts durch eine spezifische Messgeometrie erzeugt wird.
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Bevorzugterweise
wird die Haltegeometrie als radial umlaufende Rillen ausgebildet,
wobei die Rillen durch mindestens einen senkrecht zu den Rillen
verlaufenden Steg unterbrochen werden. Umlaufende Rillen bieten
eine gute Oberfläche
für eine formschlüssige Verbindung
mit dem Schließring,
der während
des Setzvorgangs in diese Rillen eingeformt wird. Durch das Pressen
der Haltegeometrie ist es ohnehin nicht möglich, die Rillen vollständig symmetrisch
in den Schließringbolzen
einzuprägen,
da im Bereich der Verbindungsstellen zwischen den einzelnen Teilen
des Formwerkzeugs eine geringere Verformung erfolgt. Dies wird nun
dazu ausgenutzt, einen Steg einzubringen, der die umlaufenden Rillen unterbricht.
Dieser Steg dient dann als Verdrehsicherung des Schließrings und
verringert die zum Einformen des Schließrings erforderlichen Umformkräfte.
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Dabei
ist besonders bevorzugt, dass in den Bolzenkopf mindestens eine
Drehmomentangriffsfläche
eingeformt wird. Über
diese Drehmomentangriffsfläche
kann mit einem entsprechenden Werkzeug ein Drehmoment in den Schließringbolzen
eingebracht werden. Durch ein Verdre hen des Schließringbolzens
in Bezug zum Schließring
erfolgt aufgrund des Steges ein erneutes Aufweiten des Schließrings,
so dass die Verbindung gelöst
werden kann.
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Bei
einer bevorzugten Ausführung
erfolgt nach dem Pressen eine Wärmebehandlung.
Diese abschließende
Wärmebehandlung
dient zur weiteren Erhöhung
der Festigkeit des Schließringbolzens.
Gegebenenfalls kann auch noch eine Oberflächenbehandlung, beispielsweise
eine galvanische Oberflächenbehandlung,
des Schließringbolzens
erfolgen.
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Bei
einem Schließringbolzen
der eingangs genannten Art wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die
Rillen durch mindestens einen Steg unterbrochen sind.
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Dadurch
ist es möglich,
die Haltegeometrie einzupressen und so auf ein aufwändiges Walzen
mit anschließender
Wärmebehandlung
zu verzichten. Darüber
hinaus dient der Steg als Verdrehsicherung für den Schließring und
verringert die zum Einformen des Schließrings erforderlichen Umformkräfte.
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Dabei
ist besonders bevorzugt, dass sich der Steg senkrecht zu den Rillen
erstreckt. Dies erleichtert die Ausbildung der Formwerkzeuge, da
der Steg dann einfach entlang einer geraden Verbindungsebene zwischen
den Teilen des Formwerkzeugs erzeugt werden kann.
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Bevorzugterweise
weist der Schließringbolzen
einen Bolzenkopf und eine Spitze auf, die an gegenüberliegenden
Enden des Schafts angeordnet sind, wobei über den gesamten Schaft zwischen
Bolzenkopf und Spitze die Rillen angeordnet sind. Der Bolzenkopf
dient dabei zur späteren
Anlage am Werkstück,
die Spitze zum leichteren Einführen
des Schließringbolzens
in die Öffnungen
des Werkstücks,
zum leichteren Aufstreifen des Schließrings und zum einfacheren
Ansetzen des Setzwerkzeugs. Werden nun über den gesamten Schaft zwischen Bolzenkopf
und Spitze die Rillen angeordnet, kann der Schließringbolzen
in Zusammenhang mit unterschiedlichen Dicken der zu verbindenden
Werkstücke
verwendet werden. Es ist dabei sogar denkbar, dass der Schließring nur
in die an die Spitze anschließenden
Rillen eingeformt wird. Das Setzen des Schließrings erfolgt dann, ohne dass
Zug auf den Schließringbolzen
ausgeübt
wird.
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Bevorzugterweise
ist zwischen Rillen und Spitze eine Sollbruchstelle angeordnet.
Diese Sollbruchstelle dient zur Definition der erforderlichen Abrisskraft
beim Ende des Setzvorgangs und gleichzeitig zur Festlegung der Stelle,
an der der Schließringbolzen
reißt.
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Bevorzugterweise
weist die Sollbruchstelle einen vieleckigen, insbesondere quadratischen Querschnitt
auf. Ein derartiger Querschnitt ist durch Pressen leicht zu erzeugen.
Der Aufwand zum Einbringen der Sollbruchstelle wird daher gering
gehalten.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
sind zwischen Sollbruchstelle und Spitze Halterillen angeordnet.
Diese Halterillen dienen zur besseren Kraftübertragung zwischen dem Setzwerkzeug
und dem Schließringbolzen
während
des Setzvorganges. Dadurch können
höhere
Zugkräfte übertragen
werden.
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Bevorzugterweise
weist der Bolzenkopf mindestens eine Drehmomentangriffsfläche auf.
Dadurch ist es möglich,
ein Drehmoment in den Schließringbolzen
einzubringen. Durch eine Verdrehung des Schließringbolzens im Verhältnis zum
Schließring
erfolgt aufgrund des Steges ein Wiederaufweiten des Schließrings,
so dass dieser einfacher entfernt werden kann.
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Bevorzugterweise
ist der Übergang
vom Bolzenkopf zum Schaft stufenförmig. Der Übergang vom größeren Durchmesser
des Bolzenkopfs zum geringeren Durchmesser des Schafts erfolgt also
nicht in einem Schritt, sondern weist mindestens eine Stufe auf.
Durch eine entsprechende Wahl des Durchmessers dieser Stufe wird
diese beim Setzen des Schließringbolzens
in die Öffnung
des Werkstücks
hineingezogen, so dass zwischen Schließringbolzen und Werkstück eine
Presspassung entsteht. Die Festigkeit der erzeugten Verbindung wird
so erhöht.
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Bevorzugterweise
ist der Übergang
vom Bolzenkopf zum Schaft stetig. Dadurch wird das leichte Einziehen
des Bolzenkopfes in die Öffnung
des Werkstücks
begünstigt
und so eine Pressverbindung zwischen Schließringbolzen und Werkstück erzeugt. Dabei
ist der Schließringbolzen
auch bei leicht unterschiedlichen Größen der Öffnungen im Werkstück einsetzbar.
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Bevorzugterweise
weisen die Rillen einen teilkreisförmigen Querschnitt auf. Ein
derartiger Rillenquerschnitt begünstigt
das Einfließen
des Schließrings
während
des Setzvorgangs. Aufgrund der symmetrischen Ausbildung der Rillen
sind dabei auch die Formwerkzeuge mit geringem Aufwand herstellbar.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen
die Rillen einen trapezförmigen
Querschnitt auf. Ein trapezförmiger
Querschnitt ermöglicht
eine Verzahnung des umgeformten Schließrings mit den Rillen des Schließringbolzens,
und so eine hochfeste Verbindung.
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Dabei
ist besonders bevorzugt, dass eine Seite der jeweiligen Rille, die
näher am
Bolzenkopf liegt, einen flacheren Winkel zu Umfangsfläche des Schafts
aufweist als eine entferntere Seite. Die entferntere Seite der jeweiligen
Rille dient zur Übertragung
des wesentlichen Teils der Haltekräfte zwischen Schließring und
Schließringbolzen.
Diese Haltekräfte
sind Zugkräfte,
die in Längsrichtung
des Schließringbolzens,
also auch parallel zur Umfangsfläche
des Schafts, wirken. Eine in einem steilen Winkel zu Umfangsfläche angeordnete
Seite ermöglicht daher
eine gute Kraftübertragung. Über die
näher am Bolzenkopf
liegende Rille müssen
keine Kräfte übertragen
werden. Diese kann daher einen flachen Winkel zur Umfangsfläche aufweisen,
was die zum Einformen des Schließrings erforderlichen Umformkräfte verringert.
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Vorzugsweise
ist der Schließringbolzen
mit einem Schließring
versehen, der hülsenförmig einen Innenraum
umgibt. Der Schließringbolzen
kann dabei den Innenraum des Schließrings nahezu vollständig ausfüllen. Mit
Hilfe des Setzwerkzeugs wird der Schließring schließlich umgeformt,
wobei das Material des Schließrings
teilweise in die Haltegeometrie des Schließringbolzens fließt.
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Es
ist dabei besonders günstig,
dass die Haltegeometrie des Schließringbolzens als umlaufende Rillen
ausgebildet ist, die durch einen Steg unterbrochen sind, da dies
das Umformen des Schließrings mit
relativ geringen Kräften
begünstigt,
es ist aber auch denkbar, den Schließring mit anderen Schließringbolzen
einzusetzen.
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Bevorzugterweise
weist der Innenraum einen runden Querschnitt auf. Dadurch wird beim
Umformen des Schließrings
der Schließring
gleichmäßig in die
Haltegeometrie des Schließringbolzens
eingeformt.
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In
einer anderen bevorzugten Ausgestaltung weist der Innenraum einen
vieleckigen Querschnitt auf. Dies ermöglicht eine weitere Verringerung
der erforderlichen Umformkräfte.
Zwar umschließt
der Schließring
nach Abschluss des Setzvorgangs dann die Halterillen nicht ganz
so gleichmäßig wie
bei einem Innenraum mit rundem Querschnitt, die übertragbaren Haltekräfte sind
aber in der Regel trotzdem mehr als ausreichend.
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Bevorzugterweise
weist der Schließring
eine runde Außenkontur
auf. Ein derartiger Schließring
ermöglicht
zum Einen einen ästhetischen
Gesamteindruck, zum Anderen können
die Umformkräfte gleichmäßig in den
Schließring
eingebracht werden.
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Bei
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
weist der Schließring
eine vieleckige Außenkontur
auf. Die für
die Verformung erforderlichen Umformkräfte können dadurch verringert werden. Gleichzeitig
wird auch das Einbringen eines Drehmoments auf den Schließring erleichtert,
wodurch der Schließring
gegenüber
dem Schließringbolzen
verdreht werden kann, so dass der Schließring mit Hilfe des Steges
des Schließringbolzens
aufgeweitet und anschließend
leichter entfernt werden kann.
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Bevorzugterweise
weist der Schließring
ein erstes Ende und ein zweites Ende auf, wobei am zweiten Ende
ein umlaufender Flansch angeordnet ist. Dieser Flansch dient zum
Einen für
eine vergrößerte Anlagefläche am Werkstück, zum
Anderen auch als Anschlag für
das Setzwerkzeug, wodurch erkennbar ist, wann der Schließring vollständig umgeformt
ist.
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Bevorzugterweise
ist am ersten Ende eine Fase angeordnet. Diese Fase erleichtert
das Ansetzen des Setzwerkzeugs.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist am ersten Ende eine Verdickung angeordnet. Diese Verdickung
führt zu
einer besonders starken Umformung des Schließrings im Bereich des ersten
Endes, wodurch ein verbesserter Formschluss der Verbindung über den
gesamten Schließrillenbereich
erzielt wird.
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Bevorzugterweise
ist im Innenraum mindestens eine radial umlaufende Nut angeordnet.
Diese Nut erleichtert das Umformen des Schließrings und reduziert so die
erforderlichen Umformkräfte.
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Vorzugsweise
weist der Flansch einen Fortsatz auf, der einen geringeren Durchmesser
aufweist als der Flansch. Dieser Fortsatz kann während des Setzvorgangs in die Öffnung des
Werkstücks
eindringen, so dass der Schließ ring
in das Werkstück
eingepresst wird. Der Schließring
wird dann nicht nur durch den Schließringbolzen am Werkstück gehalten,
sondern auch zusätzlich
dadurch, dass der Fortsatz in das Werkstück eingepresst wird. Insgesamt
wird die Festigkeit der Verbindung so erhöht und eine zusätzliche
Formschlusskomponente in die Verbindung eingebracht.
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Weiterhin
kann die Bohrung des Werkstücks bereits
so ausgelegt sein, dass der Fortsatz im Sinne einer Passverbindung
in die Bohrung eingesteckt werden kann.
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Bevorzugterweise
weist der Schließring
mindestens zwei gegenüberliegende
Einkerbungen auf. Diese Einkerbungen verringern die zum Umformen erforderlichen
Umformkräfte.
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Vorzugsweise
ist in der Haltegeometrie des Schließringbolzens mikroverkapselter
Kleb- und/oder Dichtstoff angeordnet. Dieser Kleb- oder Dichtstoff wird
erst während
des Setzvorgangs aktiviert und erhöht so die Festigkeit und Dichtigkeit
der Verbindung.
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Vorzugsweise
ist im Innenraum des Schließrings
mikroverkapselter Kleb- und/oder Dichtstoff angeordnet. Auch damit
wird die Festigkeit und Dichtigkeit der Verbindung zwischen Schließring und Schließringbolzen
erhöht.
Gegebenenfalls können für eine weitere
Verbesserung der Festigkeit und Dichtigkeit der Verbindung die Bereiche
des Schließrings
und des Schließringbolzens
mit Kleb oder Dichtstoff versehen sein, die mit dem Werkstück bzw. den
Werkstücken
in Kontakt kommen.
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Im
Folgenden wir die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:
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1 eine
Prinzipdarstellung eines Verfahrens zum Herstellen eines Schließringbolzens,
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2a eine
erste Ausführungsform
eines Schließringbolzens,
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2b einen
Querschnitt des Schließringbolzens
nach 2a,
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3 eine
weitere Ausführungsform
eines Schließringbolzens,
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4a eine
weitere Ausführungsform
eines Schließringbolzens,
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4b einen
ersten Querschnitt des Schließringbolzens
nach 4a,
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4c einen
zweiten Querschnitt durch den Schließringbolzen nach 4a,
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5 eine
weitere Ausführungsform
eines Schließringbolzens,
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6 eine
Detailansicht eines Bolzenkopfs,
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7 den
Bolzenkopf nach 6 in geschnittener Ansicht,
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8 eine
zweite Ausführungsform
eines Bolzenkopfs,
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9 eine
weitere Ausführungsform
eines Bolzenkopfes und
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10 bis 16b verschiedene Ausführungsformen eines Schließrings.
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In 1 ist
prinzipiell ein Verfahren zum Herstellen eines Schließringbolzens
dargestellt. Dabei wird ein bereits von einem Draht abgetrennter
Rohling 1 in mehreren Presswerkzeugen umgeformt. Ein zweiteiliges
Formwerkzeug 2 mit zwei Formteilen 3, 4 wird
seitlich gegen den Rohling 1 gepresst, so dass aufgrund
der entsprechend ausgebildeten Oberfläche der Formteile 3 und 4 eine
Haltegeometrie im Rohling 1 eingepresst wird. Die Formteile 3 und 4 weisen
dabei jeweils einen Vorsprung 5, 6 auf, der eine
Sollbruchstelle im Rohling 1 erzeugt.
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Mit
Hilfe eines weiteren Formwerkzeugs 7 kann an den Rohling 1 ein
Bolzenkopf angepresst werden. Des Weiteren ist eine zweiteilige
Vorrichtung 8 zum Anformen einer Spitze an den Rohling
vorgesehen. Die Spitze wird dabei an dem dem Bolzenkopf gegenüberliegenden
Ende des Rohlings 1 angeformt.
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Die
durch die jeweiligen Formwerkzeuge eingebrachten Presskräfte sind
durch Pfeile symbolisiert.
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In 2a ist
ein Schließringbolzen 9 dargestellt,
der einen Bolzenkopf 10 und einen Schaft 11 aufweist.
Der Schaft 11 weist in einem vorbestimmten Abstand zum
Bolzenkopf 10 mehrere umlaufende Rillen 12 auf,
die durch einen Steg 13 unterbrochen sind, der sich senkrecht
zu den Rillen 12 erstreckt. Im Anschluss an die Rillen 12 ist
der Schaft 11 mit einer Sollbruchstelle 14 versehen.
Am vom Bolzenkopf 10 abgewandten Ende des Schließringbolzens 9 ist
eine Spitze 15 angeformt. Zwischen der Sollbruchstelle 14 und
der Spitze 15 sind Halterillen 16 eingeprägt, die während des
Setzvorgangs für
einen sicheren Halt des Schließringbolzens 9 in
einem nicht dargestellten Setzwerkzeug dienen sollen. Die Rillen 12 weisen
einen trapezförmigen
Querschnitt auf, wobei eine Seite 16 der jeweiligen Rille 12 einen
flacheren Winkel zu einer Umfangsfläche des Schafts 11 aufweist
als eine entferntere Seite 17.
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Die
Sollbruchstelle 14 ist durch zwei Einkerbungen gebildet.
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In 2b ist
ein Querschnitt durch den Schließringbolzen 9 dargestellt,
wie er in 2a gezeigt ist. Dabei ist zu
erkennen, dass die in den Schaft 11 eingepressten Rillen 12 durch
zwei Stege 13a, 13b unterbrochen werden. Dieser
Schließringbolzen
ist also mit einem zweiteiligen Formwerkzeug hergestellt.
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In 3 ist
ein Schließringbolzen 9 dargestellt,
der im Wesentlichen dem Schließringbolzen gemäß 2a entspricht.
Unterschiedlich ist nur die Ausprägung der Rillen 12,
die einen anderen Querschnitt aufweisen. Die Seiten 16, 17 der
Rillen 12 weisen bei diesem Ausfüh- rungsbeispiel den gleichen
Winkel zur Umfangsfläche
des Schafts 11 auf. Dabei stoßen die beiden Seiten 16, 17 am
Boden der Rillen 12 auch zusammen, so dass der Querschnitt der
Rillen 12 dreieckig wird. Denkbar ist auch eine andere
Ausführung
der Rillen 12 mit einem teilkreisförmigen Querschnitt.
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In 4a ist
ein Schließringbolzen 9 dargestellt,
der im Wesentlichen dem in 3 dargestellten
Schließringbolzen
entspricht. Allerdings sind bei der Ausführungsform nach 4a die
Rillen 12 durch vier Stege 13a, 13b, 13c, 13d unterbrochen, wie
aus 4b hervorgeht. Im Bereich der Sollbruchstelle 14 weist
der Schaft 11 einen quadratischen Querschnitt auf. Dies
ist in 4c dargestellt.
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In 5 ist
ein Schließringbolzen 9 dargestellt,
bei dem der Querschnitt der Rillen 12 dem in 2a gezeigten
Ausführungsbeispiel
entspricht, der jedoch wie auch der Schließringbolzen 9 in 4a vier
Stege 13a, 13b, 13c, 13d aufweist.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel
hat der Schaft 11 im Bereich der Sollbruchstelle 14 einen
quadratischen Querschnitt.
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Allen
diesen Schließringbolzen
ist gemeinsam, dass sie aus einem Rohling 1 durch Pressen hergestellt
werden, der zunächst
einen gleichmäßigen Durchmesser
aufweist.
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In 6 ist
in Detailansicht ein Bolzenkopf 10 dargestellt, der zwei
Drehmomentangriffsflächen 18a, 18b aufweist.
Die Drehmomentangriffsflächen 18a, 18b sind,
wie insbesondere in 7 zu erkennen ist, als gerad-
linige Abschnitte am Bolzenkopf 10 ausgebildet, der an sonsten
einen runden Querschnitt aufweist. Es ist aber auch denkbar, den
Bolzenkopf 10 beispielsweise mit einer sechseckigen Kontur
zu versehen.
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In 8 ist
ein Bolzenkopf 10 dargestellt, bei dem der Übergang
vom Bolzenkopf 10 zum Schaft 11 stetig ist. Ein
Radius r des Schafts 11 nimmt also stetig zu, bis er einem
Radius R des Bolzenkopfs 10 entspricht.
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In 9 ist
ein Schließringbolzen 9 dargestellt,
wobei der Übergang
vom Bolzenkopf 10 zum Schaft 11 stufenförmig ist.
Dabei weist der Bolzenkopf in einem Bereich, der dem Schaft 11,
benachbart ist, einen geringeren Radius R2 auf,
als in einem weiter entfernten Bereich, in dem er einen Radius R1 aufweist.
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Durch
die in den 8 und 9 dargestellten
Ausbildungen des Bolzenkopfs 10 soll ein leichtes Eindringen
des Bolzenkopfs 10 in die Öffnung eines Werkstücks hervorgerufen
werden, wodurch eine Presspassung zwischen dem Bolzenkopf 10 und dem
Werkstück
erzielt wird. Es ist dabei auch denkbar, bei einem Schließringbolzen
gemäß 9 beim Übergang
zwischen Bolzenkopf 10 und Schaft 11 weitere Stufen
vorzusehen.
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In 10 ist
ein Schließring 19 dargestellt, der
hülsenförmig einen
Innenraum 20 umgibt. Der Schließring 19 weist dabei
einen Schaft 21 mit einem ersten Ende 22 und einem
zweiten Ende 23 auf. Am ersten Ende 22 ist eine
Fase 24 an den Schaft 21 angeformt, die zum leichteren
Ansetzen des Setzwerkzeugs dient. Am zweiten Ende 23 ist
ein umlaufender Absatz 25 ausgebildet, der als Anschlag
für das
Setzwerkzeug dient. Sowohl der Schaft 11 als auch der Innenraum 20 weisen
dabei einen kreisförmigen Querschnitt
auf.
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Der
Schließring 19 gemäß 11 entspricht im
Wesentlichen dem Schließring
in 10. Allerdings ist der Absatz 25 deutlich
vergrößert, um
eine breitere Anlagefläche
für ein
Werkstück
bereit zu stellen. Der Absatz 25 ist damit als Flansch 26 ausgebildet.
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Gemäß 12 weist
der Schließring 19 zusätzlich einen
Fortsatz 27 am Flansch 26 auf, der einen geringeren
Durchmesser als der Flansch 26 hat. Der Fortsatz 27 soll
beim Setzen des Schließrings
in die Öffnung
des Werkstücks
eindringen und so eine Pressverbindung mit dem Werkstück eingehen.
Dadurch wird der Schließring 19 im
Werkstück
gehalten, so dass die Festigkeit der Verbindung von Schließringbolzen,
Schließring
und Werkstück
erhöht
wird.
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Der
Schließring 19 gemäß 13 weist
nun eine Verdickung 28 am ersten Ende 22 auf.
Dadurch wird zu Beginn des Setzvorgangs eine besonders starke Umformung
des Schließrings 19 hervorgerufen.
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Während in
den Ausführungsbeispielen
der 10 bis 13 sowohl
der Innenraum 20 als auch der Schaft 21 einen
runden Querschnitt aufweisen, weist der Schaft 21 des Schließrings 19 gemäß 14a einen sechseckigen Außenkontur 29 auf. Dies
ist in 14b dargestellt. Der Innenraum 20 ist weiterhin
kreisförmig.
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In
den 15a und 15b ist
ein Schließring 19 dargestellt,
bei dem der Innenraum 20 einen sechseckigen Querschnitt
aufweist und der Schaft 21 eine kreisförmige Außenkontur 29.
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Die 16a und 16b zeigen
einen Schließring 19,
bei dem der Innenraum 20 einen sechseckigen Querschnitt
und der Schaft 21 eine sechseckige Außenkontur 29 aufweist.
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Auch
wenn bei diesen Ausführungsbeispielen
die Querschnitte des Innenraums bzw. die Außenkontur des Schafts entweder
nur rund oder sechseckig dargestellt sind, ist es selbstverständlich möglich, den
jeweiligen Querschnitt auch anderweitig mehreckig, also beispielsweise
viereckig oder achteckig auszubilden.
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Durch
die Herstellung des Schließringbolzens
durch einen Pressvorgang, wobei keine Zwischenwärmebehandlung erforderlich
ist, ist es möglich,
kostengünstig
und schnell einen Schließringbolzen
herzustellen. Es hat sich dabei herausgestellt, dass über die
mittels Pressen eingebrachten Rillen ausreichend hohe Kräfte übertragen
werden können. Auch
der für
das Herstellverfahren mittels Pressen charakteristische Steg, der
an den Berührungsflächen zwischen
den einzelnen Teilen der Formwerkzeuge entsteht, hat sich als vorteilhaft
erwiesen. Insgesamt wird durch das erfindungsgemäße Vorgehen ein Schließringbolzensystem
erhalten, was kostengünstig
und schnell herstellbar ist und gleichzeitig verbesserte Halteeigenschaften
aufweist. Auch die Außenkontur
des Schließrings
kann mittels Pressen eingebracht werden.